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近年来，植物源杀虫剂（botanical insecticides）作为农业生态系统节肢动物害虫可持续管理以及人类疾病媒介昆虫防控的有力工具重新受到关注。在此背景下，《新热带昆虫学》（Neotropical Entomology）组织了“植物源杀虫剂：趋势、挑
近年来，植物源杀虫剂（botanical insecticides）作为农业生态系统节肢动物害虫可持续管理以及人类疾病媒介昆虫防控的有力工具重新受到关注。在此背景下，《新热带昆虫学》（Neotropical Entomology）组织了“植物源杀虫剂：趋势、挑战与可持续管理”（Botanical Insecticides: Trends, Challenges, and Sustainable Management）专题合集，以突出该领域的最新进展及植物源产品在农业和公共卫生综合害虫管理（integrated pest management, IPM）中的当代应用。所收录论文考察了多种天然化合物作为可行害虫防控工具的潜力，涵盖化学表征、对靶标节肢动物的毒性、制剂开发及对天敌的影响。总体而言，这些研究强调了植物化学创新在推动从传统合成防控向基于植物源生物农药（botanical biopesticides）的低影响农业实践转型中的潜力。该专题汇集了来自12个国家机构作者的研究贡献，其中巴西（19个机构）和印度（16个）出现频率最高，其次为摩洛哥（6个）、尼日利亚（4个）、阿根廷和埃及（各3个）；伊朗和沙特阿拉伯各占2个机构，美国、荷兰、巴基斯坦和乌拉圭各占1个。这一地理广度反映了国际社会对该主题的关注，并为理解植物源杀虫剂在不同情境下的研究方式提供了视角。植物源生物农药兴趣的复兴部分受到监管政策驱动，这些政策限制了若干合成杀虫剂活性成分的使用，例如欧盟、加拿大部分地区及美国针对新烟碱类（neonicotinoid）活性物质的不良效应（如传粉者衰退）开展的再评估。此外，植物源杀虫剂尤其以其复杂多功能化学特征著称，这些特征由进化压力塑造，可能通过多种作用模式有助于缓解抗性害虫种群的发展。鉴于这一潜力，即使是历史上以开发合成杀虫剂闻名的公司也开始投资植物源产品，例如Requiem?，一种由土荆芥（Dysphania ambrosioides (L.) Mosyakin & Clemants, Amaranthaceae）萜类化合物组成的生物接触性杀虫杀螨剂，现已在北美、欧盟和哥伦比亚注册，用于防治包括粉虱、蓟马、叶螨和鳞翅目害虫在内的多种节肢动物害虫。基于上述考量，本专题汇集了植物源杀虫剂化学表征及其在节肢动物害虫管理中应用的最新研究，共收录19篇文章，包括两篇综述。六项研究考察了植物源杀虫剂对医学和兽医重要昆虫的作用，涉及Lutzomyia longipalpis、Anopheles gambiae、Aedes aegypti、Aedes albopictus、Anopheles stephensi及Culex quinquefasciatus等蚊媒。方法学上值得关注的是将体内生物测定与分子对接（molecular docking）等计算机模拟工具相结合以阐明作用机制的研究，以及利用纳米脂质体（nanoliposomes）提高植物源杀虫剂稳定性和功效的研究。两篇文章评估了植物源产品对二斑叶螨（Tetranychus urticae）的生物活性，另有研究针对主要农业害虫，聚焦于酶抑制作为共同作用机制。制剂创新也是农业害虫研究中的反复主题，包括姜油、刺果番荔枝油和印楝油的稳定乳剂，以及黄连木（Pistacia atlantica）纳米包封精油的商业产品Salpipest?。尽管植物源杀虫剂的开发和商业化兴趣日益增长，仍存在重大局限性，包括植物材料供应有限、原料成分因植物部位和采集时间、土壤营养状况、植物胁迫、病害和虫害而异，以及部分产品稳定性低。对非靶标生物（尤其是天敌和传粉者）影响的研究仍然匮乏。克服这些局限需要战略性研究投入，深化植物源杀虫剂的化学表征，阐明其作用机制，并促进其与生物防治因子和传粉者保护的整合。新型制剂策略是这一努力的核心，纳米包封和控释系统可克服植物源化合物固有的不稳定性和快速降解问题，而增效剂和助剂的联合使用可能有助于延缓靶标害虫种群抗性的产生。
一、研究背景与意义
随着全球对化学合成杀虫剂环境与生态风险的关注日益加深，尤其是欧盟、加拿大部分地区及美国对新烟碱类杀虫剂活性成分的再评估，以及传粉者衰退等不良效应的报道，植物源杀虫剂作为可持续害虫管理的重要工具重新进入研究视野。植物源杀虫剂具有由进化压力塑造的复杂多功能化学特征，可通过多种作用模式发挥作用，有助于缓解害虫抗性发展。然而，该领域仍面临诸多挑战：植物材料供应有限、原料成分受植物部位、采集时间、土壤营养状况及环境胁迫等因素影响而存在变异性、部分产品稳定性低，以及对非靶标生物（特别是天敌和传粉者）影响的研究严重不足。为系统梳理该领域最新进展并推动植物源产品在农业和公共卫生害虫管理中的实际应用，《新热带昆虫学》组织了“植物源杀虫剂：趋势、挑战与可持续管理”专题合集，汇集来自12个国家机构的研究成果，其中巴西和印度贡献最多。
二、研究内容与主要发现
该专题共收录19篇文章，包括两篇综述和多项原创研究，涵盖植物源杀虫剂的化学表征、对靶标害虫的毒性评估、制剂开发以及对天敌的影响等方面。针对医学和兽医重要媒介昆虫的研究涉及六种蚊媒，包括Lutzomyia longipalpis、Anopheles gambiae、Aedes aegypti、Aedes albopictus、Anopheles stephensi和Culex quinquefasciatus。针对农业害虫的研究则聚焦于二斑叶螨、小菜蛾、棉蚜、斜纹夜蛾、棉铃虫、赤拟谷盗、温室白粉虱等多种重要经济害虫。研究普遍发现植物源化合物通过抑制谷胱甘肽S-转移酶（glutathione S-transferase, GST）、羧酸酯酶（carboxylesterase）和乙酰胆碱酯酶（acetylcholinesterase, AChE）等关键解毒酶或神经靶标酶发挥杀虫活性。制剂创新方面，纳米乳剂、纳米脂质体和纳米包封技术显著提高了植物源活性成分的稳定性和田间防效。对非靶标生物的研究揭示了植物源杀虫剂与天敌和生物防治计划的兼容性问题，部分产品表现出良好的选择性。
三、关键技术方法
研究人员综合运用了多种关键技术方法：气相色谱-质谱联用（GC-MS）进行精油和提取物的化学成分分析；体内生物测定评估杀虫、杀螨和杀蚊活性；计算机模拟分子对接技术阐明活性化合物与靶标酶的结合机制；纳米制剂技术（包括纳米乳剂、纳米脂质体和纳米包封）改善活性成分稳定性和递送效率；天然低共熔溶剂（natural deep eutectic solvents, NADES）提取技术提高活性成分得率；酶活性抑制测定验证作用机制；以及非靶标生物安全性评估。部分研究还开展了田间试验验证实际防效。
四、研究结果
植物源杀虫剂对医学和兽医重要媒介昆虫的活性：多项研究表明植物精油和提取物对多种蚊媒具有杀卵、杀幼虫和杀成蚊活性。De Souza等发现Piper marginatum精油对Lutzomyia longipalpis具有杀卵和杀幼虫作用；Solomon等通过体内和计算机模拟研究揭示了甜橙精油对Anopheles gambiae的杀蚊活性及酶抑制机制；Ali等利用含对甲酚和肉豆蔻精油的纳米脂质体对Aedes aegypti和Aedes albopictus表现出杀幼虫活性；Muthu等发现Dactyloctenium aegyptium提取物对多种蚊媒具有杀幼虫潜力，并通过分子对接鉴定了主要活性化合物。
植物源杀虫剂对农业害虫的生物活性：Da Silva Júnior等报道了Tithonia diversifolia精油对二斑叶螨的显著熏蒸杀螨活性；Abd-Elnabi等发现植物油纳米乳剂对棉蚜表现出最强活性，表明制剂策略可调节对不同刺吸式害虫和螨类的功效。Singh等从Trillium govanianum中分离的甾体皂苷（特别是govanoside E）通过抑制谷胱甘肽S-转移酶和羧酸酯酶对小菜蛾和棉蚜具有高毒性；Devi等发现Clausena indica精油中的倍半萜醇（尤其是τ-cadinol）表现出与加兰他敏相当的强乙酰胆碱酯酶抑制活性，并对斜纹夜蛾、棉铃虫和赤拟谷盗具有拒食和产卵忌避作用；Sharma等发现Murraya koenigii精油对棉蚜和Planococcus lilacinus的杀虫活性与谷胱甘肽S-转移酶和乙酰胆碱酯酶活性降低相关，且采用天然低共熔溶剂提取可提高得率和田间生物防效；Fernández等发现土荆芥提取物中的百里酚和香芹酚对Epicauta atomaria兼具强杀虫活性和乙酰胆碱酯酶抑制作用；Paz Neto等发现三种薄荷属植物精油对小菜蛾具有强触杀和残留致死、拒食及持续驱避作用，且对寄主植物无植物毒性。
制剂创新研究：Stinguel等制备的姜油、刺果番荔枝油和印楝油稳定乳剂对Duponchelia fovealis低龄幼虫保持毒性；Aghazadeh等发现含野生黄连木纳米包封精油的商业植物源农药Salpipest?可有效防治温室白粉虱。
对非靶标生物的影响：Ennouinou等的综述分析了411项针对柑橘和小果类害虫的植物源产品研究，发现仅11%评估了非靶标生物影响，仅6%报道了不良影响，且以实验室研究为主、田间试验不足。Santana等评估了植物源和合成杀虫剂对捕食性蠼螋Doru luteipes的选择性；Aghazadeh等评估了Salpipest?对捕食性螨Amblyseius swirskii的亚致死影响；Sarma和Khanikor发现丁香酚在亚致死浓度（LC25）下不仅对食蚊鱼Trichogaster fasciata安全，还恢复了其在 aquarium 驯化期间丧失的色素沉着。
五、讨论与结论
该专题研究表明，植物源杀虫剂在农业和公共卫生害虫管理中具有广阔应用前景，多种植物源化合物通过酶抑制等作用机制对靶标害虫表现出高效杀虫活性，纳米制剂和包封技术显著改善了活性成分的稳定性和田间表现。然而，植物材料供应有限、原料成分变异大、产品稳定性低等问题仍制约其商业化应用。对非靶标生物影响的研究严重不足，仅少数研究评估了植物源产品与天敌和生物防治计划的兼容性。未来研究需深化化学表征、阐明作用机制、促进与生物防治因子和传粉者保护的整合，并发展新型制剂策略以克服固有局限。纳米包封和控释系统可解决植物源化合物的不稳定性和快速降解问题，增效剂和助剂的联合使用有助于延缓靶标害虫抗性发展。研究人员希望本专题的讨论和证据不仅能惠及学术界，也能引起公共管理者和政策制定者的关注，推动植物源产品作为可持续且生态可行的害虫防控工具在农业和公共卫生领域获得更强支持。
